Endapan Mineral Hipotermal

Beberapa endapan mineral terbentuk pada larutan hidrotermal. Berdasarkan temperatur, tekanan dan kondisi geologi pada saat pembentukannya endapan hidrotermal dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu: endapan hipotermal, endapan mesotermal dan endapan epitermal. Pada tulisan ini pembahasan terhadap proses pembentukan endapan mineral lebih dikhususkan pada pembentukan endapan hipotermal.

Mineralisasi hipotermal adalah proses pembentukan mineral pada suhu tinggi (300°C- 500⁰C) yang berada pada lingkungan jauh dengan permukaan pada kedalaman kurang dari 4-6 km. prosesnya hamper sama dengan epithermal dan endapan mesothermal.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kondisi secara umum pada lingkungan ini, yang mencirikan karakteristik dari proses mineralisasi, temasuk kondisi geologi lokal (permeabilitas dan reaktivitas dari host-rocks) dan tekanan beserta temperatur dari fluida hydrothermal (air pada temperatur 100°C dapat tetap menjadi cairan dibawah tekanan yang tinggi tetapi ketika berada lingkungan tekanan yang rendah dapat mendidih secara tiba-tiba bahkan meledak secara explosive). Fluida hydrothermal mungkin dari residu magma asli, tetapi umumnya terbentuk ketika airtanah terpanaskan oleh tubuh batuan yang meleleh, contohnya sebuah sub-volcanic magma-chamber.

Gambar (A) : Bedded facies : sphalerit dan galena interlaminasi dengan pirit, hidrotermal karbonat, dan carbonaceus chert. (B) : Urat Kompleks : Pyrite, Sphalerite, Galena, dan Ferroan Carbonaceous. (C) : Dystal hidrotermal sediments. (D) : breksi yang terisikan oleh Sphalerite, dan calcopyrite. (E) : Urat Sphalerite pada Silicified Shale (F)

A.      Keberadaan

Endapan hipotermal terbentuk pada magma chamber pada kedalaman 4.000 – 6.000 meter. Pada endapan ini, biasa terdapat mineral logam yang berupa bornit, kovelit, kalkosit, kalkopirit, pirit, tembaga, emas, wolfram, molibdenit, seng dan perak. Mineral logam tersebut berasosiasi dengan mineral - mineral pengotor seperti piroksen, amfibol, garnet, ilmenit, spekularit, turmalin, topaz, mika hijau dan mika cokelat (Warmada, 2009).

Gambar Keberadaan Endapan Hipotermal

Keberadaan dari endapan hipotermal terkait dengan pembentukannya yang dipengaruhi oleh aktivitas magmatisme yang berada pada lokasi di bawah permukaan, yaitu pada kedalaman 4.000 – 6.000 meter. Selain itu, dengan adanya sistem hidrotermal yang membutuhkan adanya aktivitas magmatisme, maka endapan hipotermal akan dapat ditemukan pada daerah-daerah yang terdapat aktivitas magmatisme seperti sepanjang zona subduksi ataupun ring of fire.

B.       Potensi

Menurut M. Bateman, terdapat beberapa proses pembentukan mineral yang dari proses-proses tersebut akan menghasilkan mineral dengan karakteristik yang khusus. Proses-proses pembentukan mineral menurut Bateman antara lain proses magmatisme, pegmatisme, pneumotalisis, dan hidrotermal. Dalam tulisan ini, telah dipersempit objek studi yaitu berupa endapan mineral hipothermal yang merupakan salah satu bentukan dari proses pembentukan mineral secara hidrotermal.

Endapan hipotermal terbentuk pada temperatur dan tekanan yang tinggi, dan pada umumnya terbentuk kedalaman 4.000 – 6.000 meter, dimana tidak ada perantara yang bisa menghubungakan dengan permukaan. Tekstur dan strukutur pada endapan hipotermal menunjukan bahwa endapan ini merupakan endapan hasil replacement, dan pengisian mineral pada rekahan (vein), sehingga karakter dari endapan dangkal tidak terlihat lagi. Batuan pada endapan hipotermal dapat terlapiskan atau tergeruskan, terkadang mengandung fragmen-fragmen dari batuan dinding.

Pada umumnya, endapan hipotermal berupa perlapisan endapan yang tersusun oleh butiran yang kasar. Endapan mineral yang terdapat pada zona hipotermal antara lain emas, wolframite, scheelite, pyrrhotite, pentlandite, pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena, uranite, dan cobalt. Flourite, barite, magnetite, dan ilmenite, dalam jumlah kecil juga mungkin terdapat pada zona ini. Selain mineral-mineral tersebut, terdapat juga mineral – mineral lain yang merupakan penyusun dari batuan beku dan metamorf yang juga dapat dimungkinkan terdapat pada zona hipotermal, biasanya ditemukan bersamaan dengan urat hipotermal.  

Berdasarkan data-data eksperimen dan pemodelan memperlihatkan bahwa logam-logam pada umumnya termobilisasi (berasosiasi) dengan magma. Berdasarkan pengukuran-pengukuran pada material hasil letusan gunung api memperlihatkan bahwa gas-gas yang terlepas dari magma (degassing magma) dapat membawa logam-logam. Berdasarkan studi terhadap beberapa tipe endapan, memperlihatkan adanya hubungan antara jenis (komposisi) magma yang berasosiasi dengan kandungan unsur-unsur logam tertentu, antara lain :

·         Magma (batuan beku) dengan kandungan K2O dan Na2O yang tinggi dapat menjadi host untuk unsur-unsur lithophile seperti Zr, Nb dan Lanthanides.

·         Magma dengan komposisi aluminous yang kaya dengan F secara spesifik berasosiasi dengan Sn, Mo, dan B.

·         Timah (Sn) dan tungsten (W) memperlihatkan kecenderungan berasosiasi dengan “reduced magma” (dicirikan dengan absen-nya magnetite).

·         Tembaga (Cu) dan Molibdenum (Mo) memperlihatkan kecenderungan berasosiasi dengan “oxided magma” (dicirikan dengan kehadiran magnetite).

Berdasarkan pemetaan terhadap keberadaan (sebaran) endapan-endapan pada lingkungan hydrothermal memperlihatkan korelasi antara lingkungan tektonik (busur magmatik) dengan distrik (komplek) bijih.

C.      Penggunaan/Manfaat

Endapan hipotermal, seperti yang telah dibahas pada poin sebelumnya, memiliki berbagai macam asosiasi dengan mineral lain. Dari masing-masing endapan hipotermal tersebut, akan dapat bernilai ekonomis jika dalam jumlah tertentu. Berikut ini adalah beberapa contoh penggunaan dari macam-macam endapan hipotermal.

1.    Emas

Emas termasuk golongan native element, dengan sedikit kandungan perak, tembaga, atau besi. Warnanya kuning keemasan dengan kekerasan 2,5-3 skala Mohs. Bentuk kristal isometric octahedron atau dodecahedron. Specific gravity 15,5-19,3 pada emas murni. Makin besar kandungan perak, makin berwarna keputih-putihan. Dengan kondisi fisik dari emas yang berwarna menarik dan termasuk dalam golongan logam mulia, sehingga endapan ini menjadi komoditas yang memiliki harga tinggi. Dengan kestabilan harganya, maka dibeberapa negara sejak dulu emas dijadikan sebagai standar keuangan. Selain itu, dengan warnanya yang menarik, emas dijadikan sebagai perhiasan dan benda-benda yang memiliki estetika.

2.    Wolframite

Wolframite merupakan mineral series yang biasanya dapat ditemukan pada urat kuarsa dan pegmatite yang merupakan asosiasi dengan intrusi granit. Wolframite merupakan sumber utama dari metal tungsten yang merupakan logam dengan kekuatan yang tinggi dan massanya yang rendah (ringan) sehingga digunakan sebagai bahan alat-alat militer.

3.    Galena

Galena merupakan mineral sulfida, yang pembentukannya masuk dalam kategori pembentukan hipothermal. Endapan dari mineral ini mengandung sejumlah besar perak yang menyatu pada struktur yang ada. Galena merupakan mineral semikonduktor yang digunakan dalam peralatan komunikasi wireless.
Selain endapan dari mineral-mineral hipotermal di atas, masih ada beberapa macam endapan mineral hipotermal lain dengan kegunaan masing-masing. Secara umum, endapan hipotermal memiliki kegunaan yang hampir sama sebagai mineral logam hasil altrasi pada sistem hipotermal.

DAFTAR PUSTAKA

Edwards, and Atkinson., Ore Deposit Geology., Chapman and Hall., London, 1986

Guilbert, J.M. and C.F. Park, The Geology of Ore Deposits, W.H. Freeman & Company, New York, 1985

Jensen, M. and A.M. Bateman., Economic Mineral Deposits., Third Edition, Wiley and Sons, 1981

FIM 12

Setelah sukses menyelenggarakan Leadership & Life Skill Training, untuk sebelas angkatan, tahun ini FIM kembali mengadakan pelatihan untuk angkatan ke-12 dengan tema “Character Building“. Pelatihan FIM 12 sangat istimewa, selain karena pelatihan ini diadakan bertepatan dengan peringatan Hari Pendidikan Nasional, pelatihan ini juga akan menggunakan konsep pelatihan baru yang lain dari pelatihan-pelatihan FIM sebelumnya.

Tujuan

Tujuan pelaksanaan Leadership & Life Skill Training FIM 12 ialah sebagai berikut:

1. Membangun dan menguatkan karakter kebangsaan
2. Menghasilkan lulusan pelatihan yang memahami secara komprehensif tentang kepemimpinan pemuda
3. Menghasilkan lulusan pelatihan yang memiliki kompetensi sebagai pemimpin yang mampu memberikan kontribusi bagi masyarakat di sekitarnya

Peserta

Pelatihan ini ditujukan bagi pemuda dan atau mahasiswa seluruh Indonesia yang memiliki minat untuk mengembangkan kapasitas dirinya. Berkas peserta akan diseleksi mengikuti prosedur yang ada untuk memenuhi kapasitas peserta FIM 12 sebanyak 120 orang, dengan batas usia 18 – 30tahun.

Metode pembelajaran

Pelatihan dirancang dengan menggunakan pendekatan pendidikan untuk orang dewasa (andragogy) dan mengedepankan proses experiential learning. Peserta diharapkan dapat proaktif berpartisipasi dalam proses pembelajaran yang mencakup:

Pengajaran Interaktif
Diskusi kelas dan Dinamika kelompok, Field Action
Unjuk ekspresi seni dan Outbound

Tempat

Pelatihan akan dilaksanakan di Bumi Perkemahan dan Graha Wisata (Buperta), Cibubur, Jakarta Timur.

Biaya pelatihan

Peserta tidak akan dikenakan biaya apapun selama pelatihan. Peserta hanya akan menanggung biaya transportasi masing-masing untuk menuju lokasi pelatihan.

Timeline

• Pendaftaran: 1 Maret 2012 – 1 April 2012
• Seleksi berkas: 2 – 10 April 2012
• Pengumuman peserta: 11 April 2012
• Pelatihan: 28 April 2012 – 2 Mei 2012

Ada pun berikut ini syarat-syarat pendaftaran yang harus dilengkapi.

1. Mengisi Formulir Pendaftaran FIM 12 beserta isian singkat dan testimoni tentang diri Anda disini. Luangkan waktu Anda untuk mengisinya.
2. Menyertakan foto diri dengan ukuran maksimal 250 Kb.
3. Melampirkan surat rekomendasi dari organisasi yang diikuti.

• File foto diri dan surat rekomendasi dimasukkan dalam satu folder dan dikompresi (dengan winzip/winrar) kemudian diunggah di sini

Informasi mengenai status pendaftaran calon peserta dapat dilihat di sini.

Ayo, gali dan kenali karakter dirimu dengan bergabung di keluarga besar Forum Indonesia Muda! #manakaraktermu

CP:

Ibam (0856 241 251 78)

Nadia (0852 630 648 76)

More info : http://forumindonesiamuda.org/fim-12/

Analisis Kestabilan Lereng Batuan

     Lereng adalah permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu dengan bidang horizontal. Lereng dapat terbentuk secara alami maupun buatan manusia. Lereng yang terbentuk secara alami misalnya: lereng bukit dan tebing sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara lain: gaiian dan timbunan untuk membuat bendungan, tanggul dan kanal sungai serta dinding tambang terbuka (Arief, 2007). 

      Kestabilan lereng merupakan salah satu permasalahan yang sering dihadapai dalam pekerjaan rekayasa konstruksi pertambangan. Gangguan terhadap kestabilan lereng akan mengganggu keselamatan pekerja, kerusakan lingkungan, kerusakan alat penambangan, mengurangi intensitas produksi dan menggangu kelancaran pelaksanaan penambangan (Almenara, 2007). Oleh karena itu, analisis kestabilan lereng sangat diperlukan dalam mencegah terjadinya gangguan akibat bahaya longsor tersebut. 

Tujuan utama dari analisis kestabilan lereng tambang adalah menghasilkan suatu rancangan dinding tambang yang aman dan ekonomis. Menurut Arief (2007) tujuan dari analisis kestabilan lereng adalah sebagai berikut : 

1. Untuk menentukan kondisi kestabilan dan tingkat kerawanan suatu lereng. 
2. Memperkirakan bentuk keruntuhan kritis yang mungkin terjadi. 
3. Menganalisis penyebab terjadinya longsoran. 
4. Mempelajari pengaruh gaya-gaya luar pada kestabilan lereng. 
5. Merancang suatu desain lereng galian atau timbunan yang optimal dan memenuhi kriteri akeamanan dan      kelayakan ekonomis. 
6. Memperkirakan kestabilan lereng, selama konstruksi dilakukan maupun dalam jangka waktu yang panjang. 
7. Merupakan dasar bagi rancangan ulang lereng setelah mengalami longsoran. 
8. Menentukan metode perkuatan atau perbaikan lereng yang sesuai. 

       Kestabilan lereng batuan banyak dikaitkan dengan tingkat pelapukan dan struktur geologi yang hadir pada massa batuan tersebut, seperti sesar, kekar, lipatan dan bidang perlapisan (Sulistianto, 2001 dalam Diah 2007). Struktur-struktur tersebut, selain lipatan, selanjutnya disebut sebagai bidang lemah. Disamping struktur geologi, kehadiran air dan karakteristik fisik-mekanik juga dapat mempengaruhi kestabilan lereng. 

Secara umum perpaduan orientasi diskontinuitas batuan akan membentuk empat tipe longsoran utama pada batuan, yaitu : 

1. Longsoran busur(circular sliding failure) 
2. Longsoran planar (planar sliding failure) 
3. Longsoran baji(wedge sliding failure) 
4. Longsoran jungkiran(toppling failure) 

      Namun demikian, seringkali tipe longsoran yang ada merupakan gabungan dari beberapa longsoran utama sehingga seakan-akan membentuk suatu tipe longsoran yang tidak beraturan (raveling failure) atau seringkali disebut sebagai tipe longsoran kompleks. 

      Untuk mengetahui adanya potensi tipe longsoran pada suatu aktivitas pemotongan lereng batuan, perlu dilakukan pemetaan orientasi diskontinuitas yang dilakukan, baik sebelum maupun sesudah lereng batuan tersebut tersingkap. Sementara itu, rnetode analitik untuk memprediksi potensi longsoran batuan dan cara penanggulangannya seringkali tidak efektif (Maerz, 2000 dalam Endartyanto 2007). Oleh karena itu, penggunaan desain empiris dan klasifikasi massa batuan menjadi penting (Franklin, 1996 dalam Endartyanto 2007).

Sumber :

Alrnenara, R. 2007. Rock Slope Stability Concepts. PT Newmont Nusa Tenggara: Sumbawa Barat. Arief, S.      2007. Dasar-Dasar Analisis Kestabilan Lereng. PT INCO: Sorowako

Diah, A.F. 2007. Analisis Kestabilan Lereng Batugamping Dengan Menggunakan Metode Kinematik Dan Klasiftkasi Massa Batuan Di Desa Nongkosepet, Kecamatan Ponjong, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta. Program Studi Teknik Geologi Fakultas Ilmu Dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung: Bandung. 

Endartyanto, A. 2007. Analisis Kestabilan Lereng Dengan Menggunakan Metode Kinematik Dan Klasifikasimassa Batuan; Studi Kasus Di Area Penambangan Andesit, Desa Jelekong, Kecamatan Bale Endah, Kabupaten Bandung, Jawa Barat. Program Studi Teknik Geologi Fakultas Ilmu Dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung: Bandung.

Konsep Massa Batuan, Struktur Batuan dan Bidang Diskontinu

Massa Batuan

     Massa batuan merupakan volume batuan yang terdiri dan material batuan berupa mineral, tekstur dan komposisi dan juga terdiri dari bidang-bidang diskontinu, membentuk suatu material dan saling berhubungan dengan semua elemen sebagai suatu kesatuan. Kekuatan massa batuan sangat dipengaruhi oleh frekuensi bidang-bidang diskontinu yang terbentuk, oleh sebab itu massa batuan akan mempunyai kekuatan yang lebih kecil bila dibandingkan dengan batuan utuh. Menurut Hoek & Bray (1981) dalam Sitohang (2008), massa batuan adalah batuan insitu yang dijadikan diskontinu oleh sistem struktur seperti joint, sesar dan bidang perlapisan.

Struktur Batuan
          Struktur batuan adalah gambaran tentang kenampakan atau keadaan batuan, termasuk di dalamnya bentuk atau kedudukannya. Berdasarkan keterjadiannya, Struktur batuan dapat dikelompokkan menjadi:

1. Struktur primer, yaitu struktur yang terjadi pada saat proses pembentukan batuan. Misalnya : bidang perlapisan silang (cross bedding) pada batuan sedimen atau kekar akibat pendinginan (cooling joint) pada batuan beku.
2. Struktur skunder, yaitu struktur yang terjadi kemudian setelah batuan terbentuk akibat adanya proses deformasi atau tektonik. Misalnya : lipatan (fold), patahan (fault) dan kekar (joint). Bidang diskontinu dapat ditemukan pada struktur primer maupun struktur sekunder.

Bidang Diskontinu
        Secara umum, bidang diskontinu merupakan bidang yang memisahkan massa batuan menjadi bagian yang terpisah. Menurut Priest (1993) dalam Sitohang (2008), pengertian bidang diskontinu adalah setiap bidang lemah yang terjadi pada bagian yang memiliki kuat tarik paling lemah dalam batuan. Menurut Gabrielsen (1990) dalam Sitohang (2008), keterjadian bidang diskontinu tidak terlepas dan masalah perubahaan stress (tegangan), temperatur, strain (regangan), mineralisasi dan rekristalisasi yang terjadi pada massa batuan dalam waktu yang panjang.
      Menurut Hencher (1987) struktur geologi dan diskontinuitas pada batuan merupakan bidang-bidang lemah dan jalur perembesan airtanah. Keberadaan struktur geologi dan diskontinuitas akan mengurangi tingkat kekuatan geser batuan dan implikasi utamanya adalah meningkatkan peluang terjadinya longsor. Dengan munculnya bidang lemah tersebut, maka batuan yang tadinya utuh akan berubah menjadi massa batuan dengan kekuatan yang jauh lebih kecil dari sebelumnya. Seiain itu, beban yang diterima oleh massa batuan juga akan diteruskan secara anisotrop ke sekitarnya, sehingga dengan demikian tingkat kestabilan lereng juga akan menurun. Menurut Hencher (1987), struktur geologi dan diskontinuitas pada batuan yang berhubungan dengan geoteknik pada kestabilan lereng adalah: kekar, sesar, batas litologi dan bidang perlapisan, serpihan dan orientasi mineral pada batuan metamorf.

Beberapa jenis bidang diskontinu yang digolongkan berdasarkan ukuran dan komposisinya adalah sebagai berikut:

1. Fault (patahan) adalah bidang diskontinu yang secara jelas memperlihatkan tanda-tanda bidang tersebut mengalami pergerakan. Tanda-tanda tersebut diantaranya adalah adanya zona hancuran maupun slicken sided atau jejak yang terdapat di sepanjang bidang fault. Fault dikenal sebagai weakness zone karena akan memberikan pengaruh pada kestabilan massa batuan dalam wilayah yang luas.
2. Joint (kekar). Bidang diskontinu yang telah pecah namun tidak mengalami pergerakan atau walaupun bergerak, pergerakan tersebut sangat sedikit sehingga bisa diabaikan. Joint merupakan jenis bidang diskontinu yang paling sering hadir dalam batuan.
3. Bedding (bidang pelapisan). Bedding terdapat pada permukaan batuan yang mengalami perubahan ukuran dan orientasi butir dari batuan tersebut serta perubahan mineralogi yang terjadi selama proses pembentukan batuan sedimen.
4. Fracture dan crack. Fracture diartikan sebagai bidang diskontinu yang pecah tidak paralel dengan struktur lain yang tampak pada batuan. Beberapa rock mechanic engineer menggunakan istilah fracture dan crack untuk menjelaskan pecahan atau crack yang terjadi pada saat pengujian batuan, peledakan dan untuk menjelaskan mekanisme pecahnya batuan brittle.
5. Fissure. Ada banyak ahli yang menjelaskan pengertian fissure, salah satunya adalah menurut Fookes dan Denness (1969) dalam Sitohang (2008) yang mendefinisikan fissure sebagai bidang diskontinu yang membagi suatu material utuh tanpa inemisahkannya menjadi bagian terpisah. 

         Adanya bidang diskontinu pada batuan akan mempengaruhi banyak hal yang berhubungan dengan aktifitas penambangan. Diantaranya adalah pengaruh terhadap kekuatan dari batuan. Seniakin banyak bidang diskontinu yang memotong massa batuan, semakin kecil pula kekuatan dan batuan tersebut. Bidang-bidang diskontinu yang ada pada massa batuan inilah yang memiliki potensi untuk menyebabkan terjadinya failure pada batuan yang diekskavasi. Selain itu adanya bidang diskontinu juga akan memberikan pengaruh lain dalam sebuah kegiatan pertambangan. Hal ini berkaitan dengan ukuran fragmentasi material yang ditambang.

       Dari semua jenis bidang diskontinu yang ada, joint adalah yang paling sering menjadi pertimbangan. Hal ini disebabkan joint merupakan bidang diskontinu yang telah pecah dan terbuka, sehingga bidang joint merupakan bidang yang lemah. Selain itu joint sering bahkan hampir selalu ada pada suatu massa batuan. Oleh sebab itu, dalam pertimbangan geoteknik, seringkali joint lebih menjadi perhatian dibandingkan jenis bidang diskontinu lainnya.

Dalam analisis bidang diskontinu terdapat beberapa istilah yang biasa dipakai secara umum. Berikut ini akan dibahas beberapa poin yang berkaitan dengan bidang diskontinu.

1. Joint Set adalah sejumlah joint yang memiiiki orientasi yang relatif sama, atau sekelompok joint yang paralel. 

2. Spasi Bidang Diskontinu (Joint Spacing). Menurut Priest (1993) ada tiga macam spasi bidang diskontinu. Ketiga macam joint spacing tersebut adalah spasi total (total spacing), spasi set (set/joint set spacing) dan spasi set normal (normal set spacing).

a) Total spacing 

Adalah jarak antar bidang diskontinu dalam suatu lubang bor atau sampling line pada pengamatan di permukaan.

b) Joint set spacing 

Adalah jarak antara bidang diskontinu dalam satu joint set. Jarak diukur di sepanjang lubang bor atau sampling line pada pengamatan di permukaan.

c) Normal set spacing 

Hampir sama dengan set spacing, bedanya pada normal set spacing, jarak yang  diukur adalah jarak tegak lurus antara satu bidang diskontinu dengan bidang diskontinu lainnya yang ada dalam satu joint set.

3. Orientasi Bidang Diskontinu (Joint Orientation). Orientasi bidang diskontinu yaitu kedudukan dari bidang diskontinu yang meliputi arah dan kemiringan bidang. Arab, dan kemiringan dan bidang diskontinu biasanya dinyatakan dalam (Strike/Dip) atau (Dip Direction/Dip).

a) Strike (jurus)

Merupakan arah dari garis horizontal yang terletak pada bidang diskontinu yang miring, Arah ini diukur dari utara searah jarum jam ke arah garis horizontal tersebut.

b) Dip (kemiringan bidang)

Dip adalah sudut yang diukur dan bidang horizontal ke arah kemiringan bidang diskontinu.

c) Dip Direction

Dip direction merupakan arah penunjaman dari bidang diskontinu. Dip & Direction (DDR) diukur dari North searah jarum jam ke arah penunjaman tersebut atau sama dengan 90 derajat dari strike searah jarum jam ke arah penunjaman.

                                         Dip & Direction (DDR) - Strike + 90° (II.l)

Pekerjaan Geoteknik Pada Pembangunan Terowongan

Terowongan adalah sebuah tembusan di bawah permukaan tanah atau gunung. Terowongan umumnya tertutup di seluruh sisi kecuali di kedua ujungnya yang terbuka pada lingkungan luar. Beberapa ahli teknik sipil mendefinisikan terowongan sebagai sebuah tembusan di bawah permukaan yang memiliki panjang minimal 0.1 mil (0,1609 km), dan yang lebih pendek dari itu lebih pantas disebut underpass. Misalnya, underpass bawah Stasiun Yahata di Kitakyushu, Jepang dengan panjang 0,130 km (0,081 mil) dan sehingga tidak mungkin dianggap terowongan.

Terowongan biasa digunakan untuk lalu lintas kendaraan (umumnya mobil atau kereta api) maupun para pejalan kaki atau pengendara sepeda. Selain itu, ada pula terowongan yang berfungsi mengalirkan air untuk mengurangi banjir atau untuk dikonsumsi, terowongan untuk saluran pembuangan, pembangkit listrik, dan terowongan yang menyalurkan kabel telekomunikasi. Ada juga terowongan yang berfungsi sebagai jalan bagi hewan, umumnya hewan langka, yang habitatnya dilintasi jalan raya. Beberapa terowongan rahasia juga telah dibuat sebagai metode bagi jalan masuk ke atau keluar dari suatu tempat yang aman atau berbahaya, seperti terowongan di jalur Gaza, dan terowongan Cu Chi di Vietnam yang dibangun dan dipergunakan ketika perang Vietnam.

Di Inggris, terowongan bawah tanah untuk pejalan kaki atau transportasi umumnya disebut subway. Istilah ini digunakan di masa lalu, dan saat ini lebih populer disebut Underground Rapid Transit System.

Berdasarkan fungsinya, terowongan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu:

1. Terowongan Lalu Lintas (Traffic)
Beberapa penggunaan terowongan untuk lalu-lintas diantaranya:
   • Terowongan kereta api
   • Terowongan jalan raya
   • Terowongan navigasi
   • Terowongan tambang
2. Terowongan Angkutan
   • Terowongan Pembangkit Tenaga Listrik (Hidro Power)
   • Terowongan Water Supply
   • Terowongan Sewerage water
   • Terowongan untuk utilitas umum


Pekerjaan Penyangga Terowongan

Tahapan Pekerjaan Penyangga Terowongan ( B. Stillborg,1986 ), secara umum dapat dibagi dalam tiga tahap yaitu :

   • Tahapan Sebelum Penggalian
   • Tahapan Selama Penggalian
   • Tahapan Setelah Penggalian

Tahapan Sebelum Penggalian

Dalam rencana penggalian terowongan, terlebih dahulu dimulai dari Penyelidikan lapangan, yaitu penyelidikan kondisi geologi sepanjang rencana jalur terowongan, untuk mengetahui jenis batuan, struktur geologi, kondisi airtanah, kemungkinan adanya gas beracun yang ada pada sepanjang rencana jalur terowongan.

Setelah itu masuk pada tahap excavation requirement, dimana pada tahap ini rencana penggalian yang tepat dan sesuai dengan kondisi batuan yang ada sepanjang terowongan dapat direncanakan dari awal. Pada tahap ini sudah dapat diprediksi pada KM berapa galian harus dilaksanakan dengan cara dan penggunaan alat yang sesuai.

Pada pekerjaan pertambangan yang pelaksanaannya bisa mencapai ratusan kilometer, galian dengan kondisi batuan yang sangat bervariasi, penggalian terowongan dapat digunakan dengan beberapa metode dan alat yang berbeda-beda. Dengan berbedanya cara penggalian, akan berkaitan dengan penggunaan penyangga yang diberikan.

Tahap selanjutnya yaitu desain awal dimana setelah excavation requirement ini, berkaitan dengan desain awal terhadap penyangga yang akan digunakan sepanjang jalur terowongan. Tahapan ini sudah dapat diprediksi jenis/macam penyangga yang akan digunakan, volume nya serta lokasi penempatannya.

Setelah tahap pendesainan awal, dilakukan tahapan pemilihan system monitoring, dimana pada tahap ini dilakukan pemilihan alat monitoring yang tepat untuk kestabilan galian sepanjang terowongan, harus ditentukan sebelum galian terowongan dilaksanakan. Pemilihan system monitoring ini adalah untuk selama waktu penggalian dan setelah pelaksanaan selesai.

Tahapan Selama Penggalian

Pada tahapan ini semua tahapan sebelum penggalian memasuki tahapan kondisi nyata (real condition). Pada tahapan ini dilakukan beberapa pekerjaan antara lain penyelidikan detil lapangan, yaitu setiap jengkal kemajuan penggalian terowongan, dilakukan pemetaan geologi secara detail yang dimaksudkan untuk melakukan observasi kondisi batuan pada setiap cycle blasting untuk dilakukan pengklasifikasian batuan yang ada guna mengetahui pengaruh kondisi massa batuan dimana diklasiflkasikan berdasarkan nilai RMR nya dalam perencanaan pembuatan penyangga terowongan tersebut sehingga dapat diketahui jenis penyangga apa yang tepat dan kapan waktu pemasangannya.

Setelah diketahui kondisi geologi detil terowongan, barulah dilakukan pemasangan penyangga yang didasarkan dari hasil penyelidikan geologi detil tersebut.

Berdasarkan pengalaman dan kondisi detil, maka akan dilakukan review design yang nantinya diperoleh desain baru untuk penyangga terowongan yang mengkoreksi dari desain yang dibuat sebelumnya yang dibuat berdasarkan asumsi-asumsi awal yang sebagian besar masih berdasarkan interpretasi kondisi batuan sepanjang batuan.

Pekerjaan terakhir pada tahapan ini yaitu pemasangan system monitoring yang berdasarkan perencanaan peralatan pada tahap sebelum penggalian, atau jika diperlukan akan ditambahkan peralatan tambahan. System monitoring ini untuk memantau efektifitas penyangga yang dipasang efektif atau tidak. Bila penyangga yang digunakan tepat, maka tidak akan terjadi deformasi batuan dan bila dari hasil monitoring masih terjadi deformasi batuan, maka penyangga akan diperkuat lagi alat yang digunakan dalam system monitoring ini antara lain: 

· Crown settlement ( Dipasang di atap terowongan )

   Digunakan untuk mengetahui penurunan atap terowongan melalui alat survey.

· Convergence meter ( Dipasang pada sisi dinding terowongan )

   Alat ini berfungsi untuk mengetahui defleksi terowongan ke arah dalam atau luar.

· Extensometer ( Dipasang pada sekeliling terowongan pada kedalaman tertentu )

   Berfungsi sebagai alat untuk mengetahui deformasi batuan / tanah di sekeliling terowongan pada kedalaman tertentu.

· Ground Presure Meter ( Dipasang pada batas antara lining concrete dan batuan )

   Alat ini berguna untuk mengetahui pengaruh tekanan batuan / tanah pada terowongan.

· Spring Settlement

   Alat ini digunakan untuk mengetahui penurunan dinding terowongan melalui alat ukur

· Shocrete / Concrete Stress Meter ( dipasang pada batas lining concrete dan batuan)

   Berfungsi untuk memantau perubahan stress dari shocrete dan batuan.

· Rock Bolt axial Force

   Yaitu alat untuk memantau perubahan gaya axial pada rock bolt.

· Steel Support Sterss

   Untuk memantau perubahan stress pada Steel Support

· Steel Support Bending Moment

   Berfungsi untuk memantau perubahan moment pada Steel Support

· Crack Displacement Meter

   Yaitu alat yang digunakan untuk memantau rekahan yang telah terjadi.

Tahapan Setelah Penggalian

Pada tahap akhir ini hanya dilakukan pekerjaan pemasangan monitoring jangka panjang dimana tujuan pemasangan sistem monitoring ini adalah untuk memantau deformasi pada lubang terowongan setelah dipasang penyangga permanen secara jangka panjang, serta memantau kondisi airtanah di sekitar terowongan.

Dalam pelaksanaan pembuatan terowongan, pastinya menemukan masalah-masalah yang berkaitan dengan kondisi massa batuan antara lain jalur terowongan yang melewatri Zona Patahan atau sesar aktif dapat membahayakan apabila elevasi terowongan dibawah muka air. Arah sesar terhadap sumbu terowongan harus dipertimbangkan dengan seksama.

Untuk menentukan efek joint pada konstruksi terowongan, Bieniawski (1974) mengelompokan massa batuan menjadi lima kelompok untuk mengetahui metode yang cocok digunakan untuk pelaksanaan. Material batuan dengan banyak joint dapat digali dengan menggunakan ripper.

Bidang permukaan joint yang lebar sering dijumpai dalam pelaksanaan terowongan. Jika arahnya sejajar atau hampir sejajar dengan as terowongan maka dapat menimbulkan masalah besar dalam pelaksanaannya.

Jangka waktu dimana masa batuan masih dalam kondisi stabil tanpa perlu sokongan disebut dengan Stand-Up Time atau bridging capacity. Stand-up time ini tergantung dari lebar bukaan, kekuatan batuan dan pola diskotinuitas. Bila Stand-up time rendah berarti segera setelah dilakukan pembukaan/penggalian harus segera dilakukan proteksi atau supporting terhadap massa batuan yang ada. Penciutan pada lubang terowongan yang digali dapat terjadi sebagai akibat perubahan kondisi tegangan, munculnya tegangan geser sesar dan adanya lapisan lempung ekspansif.

Masalah serius yang terjadi pada saat penggalian terowongan adalah adanya aliran air yang bersifat tiba-tiba dalam jumlah besar. Kondisi air tanah adalah factor penyebab utamanya. Untuk terowongan yang berada dibawah sungai atau laut, maka bocoran harus sama sekali dihindarkan, karena jumlah air yang dapat memasuki lubang terowongan akan sulit terkontrol. Pada terowongan sipil yang biasanya dangkal maka temperature tidak terlalu berpengaruh pada pelaksanaannya namun demikian biasanya hal tersebut dapat diantisipasi sepenuhnya dengan membuat sebuah ventilating system yang baik, hal ini juga sangat berguna untuk mengantisipasi adanya gas- gas berbahaya yang timbul dari massa batuan yang ada.

Getaran gempa adalah faktor penting yang harus diperhitungkan dalam perencanaan lining dan supporting system. Pengaruh gempa biasanya relatif lebih kecil dibandingkan pada struktur yang terdapat di atas permukaan tanah.

Sumber :

Hastowo, Pudji. 2009. Tunnel Supporting. Semarang : Departemen Pekerjaan Umum.

J. S, Dwijanto. 2005. Hand out Geoteknik D4 Sungai dan Pantai. Bandung : Departemen Pekerjaan Umum.

Kolymbas, Dimitrios. 2008. Tunneling and Tunnel Mechanics A Rational Approach toTunnelling. Jerman : Springer-Verlag Berlin Heidelberg